工匠精神鑄精品——世界先進甲醇合成反應器出爐記

　　近日從鄂爾多斯傳來消息，南京化學工業(yè)有限公司化工機械廠（南化機）制造的大型煤炭深加工核心靜設備水冷、氣冷甲醇合成反應器通過鑒定，達世界先進水平。鑒定專家認為，該大型水冷、氣冷甲醇合成反應器是中國制造的新突破。

　　南化機為兩套產能180萬噸的甲醇合成裝置分別配套生產2臺水冷反應器和1臺氣冷反應器。水冷、氣冷甲醇合成反應器制造具有高難度、高精度、高要求的特點，6臺水冷、氣冷反應器的國產化，不僅節(jié)省了投資，而且填補了國內煤炭深加工靜設備自主制造的空白，進一步提升了創(chuàng)新能力。

　　掌握高端設備制造技術

　　“我國富煤少油氣，煤炭深加工意義重大，核心設備的制造技術，當然應該掌握在我們手里。”曾在南化機鄂爾多斯分廠主持工作、現(xiàn)任廠黨委副書記的韓雪元認為，掌握高端設備制造技術，事關國家經濟命脈。

　　對于能夠批量制造千噸級反應器的南化機來說，大型水冷、氣冷甲醇合成反應器雖然不是特別重大的設備，但是其工藝先進、結構復雜、要求精密，是必須攻克的煤炭深加工裝備。

　　據介紹，此次制造的水冷、氣冷甲醇反應器直徑4.2米，橢圓度僅有3毫米，不足千分之一，制造精度完全達到技術要求，創(chuàng)歷史新高。

　　據介紹，設備制造之初，專利商對制造工藝要求很高，例如水冷反應器的管板和管箱必須焊接后整體入爐進行熱處理，然后進行鉆管孔；氣冷反應器內件要求先完成組裝；進行內件的獨立氣密試驗等。為此，項目人員在設備制造中采用由寧波工程公司設計、德國魯奇公司專利技術設備的內部結構、關鍵細節(jié)和特殊制造工藝解決了一系列難題。

　　據南化機一位技術人員介紹，他們首次完成了復雜曲線管板的精密制造，首次采用普通成型和機加工設備實現(xiàn)了復雜零部件加工。這些反應器在位于沙漠腹地的內蒙古鄂爾多斯中天合創(chuàng)裝置現(xiàn)場穩(wěn)定運行已超過兩年，各項經濟技術指標全部達到設計要求。

　　設計制作“黃金螺旋”管板

　　氣冷甲醇反應器直徑4.2米、長13米，卻能滿足180噸年產能所需，是典型的“小身材、大能量”。數(shù)學上的漸開線，被稱作神奇的黃金螺旋。漸開線管板能夠有效地利用空間，2014年11月，不銹鋼材質的漸開線管板完成加工，在國內屬首次制造。為了這塊管板，南化機人琢磨了整整半年。

　　重加工車間主任周正國對復雜曲線的加工頗有研究。他先找了一塊同材質500毫米見方的試板做試驗，一是驗正程序，檢驗編程準確性；二是選擇刀具，探索工藝參數(shù)，測算進度；三是檢測累計誤差。這個試驗發(fā)現(xiàn)漸開線末端有累積誤差，將造成管孔分布不均，給后續(xù)的裝配工作帶來困難。于是，他和車間計劃員任有志運用VB編程，取了500個點，畫出非常完美的漸開線，為管板、復合折流板、筋板的加工奠定了質量基礎。

　　管板上漸開線筋板的焊接是個難題，筋板高度240毫米，間隙僅100毫米，焊接過程還要避讓管頭，并且手伸不進去、眼睛看不到焊縫。該廠電焊工高級技師、江蘇省首席技能大師高申華，和鉚焊車間的同事們共同商討對策，研究出了漸開線箱體與管板的小空間MIG焊接技術，設計制作了焊接工裝，改制了焊槍，不僅成功解決了這個難題，而且將工效提高3倍以上。

　　另外，水冷反應器的梅花折流板有4718個管孔，每個管孔周圍又有6個小孔，像數(shù)千朵盛開的梅花。因為孔間距非常小，稍有不慎就會打穿管孔。該廠車工高級技師沈宗文帶領技術員們設計出了梅花孔定位工裝，用普通鉆床加工出了高精密度梅花管板。該工裝還獲得了國家實用新型專利證書。

　　打造七竅玲瓏“芯”

　　據介紹，水冷反應器要求管板和管箱焊接后打孔，這樣鉆頭必須伸進管箱才能接觸到加工面，但鉆頭長度不夠。為此，他們又對新制作的鉆削工裝的密封套進行了改進。

　　氣冷反應器漸開線管板直徑4.2米，這個尺寸大于鉆床的加工行程，管板無法一次完成鉆孔任務，超出行程部分的管孔必須移位后才能加工。因為大部分的鉆孔完成后，管板會像一只巨大而柔軟的篩子，極易變形。隨后，周正國設計了一個管板固定工裝，移位時只需要起吊工裝即可，既防止了管板變形，又方便找正。

　　氣冷甲醇反應器管束氣密試驗，讓容三車間副主任王明龍傷透了腦筋。他設計制做了一個臨時“殼體”，把內件包起來；做了很多長方形墊板，把所有的管孔密封好。但是管板上安裝的熱電偶和取樣口的長圓形孔（腰型孔）成了問題，因為熱電偶伸出管板部分如同“劍柄”一般，影響了正常工作。

　　王明龍認為：如果能改變一下熱電偶套管的結構，就可以把“劍柄”塞進容器肚子里，做完氣密試驗再拽出來。他還設計了內件拖入工裝，讓內件“滑”進了殼體，間隙僅有20毫米。

　　就這樣，凝聚了南化機人創(chuàng)新智慧和工匠精神的這顆七竅玲瓏“芯”，成為煤炭深加工行業(yè)中國制造的又一大國重器。

　　轉自：中國化工報

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